汽车为什么不设计成四轮转向_什么是四轮转向

大家好！今天让小编来大家介绍下关于汽车为什么不设计成四轮转向_什么是四轮转向的问题，以下是小编对此问题的归纳整理，让我们一起来看看吧。

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丰田“四轮转向”专利曝光：实现车辆横向、斜向和原地旋转转向

OEM致力于解决用户在实际车辆使用过程中的痛点问题，通过技术创新为用户提供更便利和更人性化的车辆功能是增强品牌竞争力的关键。在日常车辆使用过程中，需要在狭窄的空间内进行倒车入库或调头的场景屡见不鲜。对于新手司机而言，在这种场景下倒车入库或调头简直是一场“噩梦”。为了解决这类使用场景下用户使用车辆时的痛点问题，丰田公司提出了“四轮转向”的方法，该方法在车辆转向机构和转向控制方面进行了创新设计，可实现车辆横向、斜向和原地旋转转向三种运动方式，提高了用户使用车辆的便利性。近日，丰田公司已向美国专利商标局（USPTO）申请了该项专利。因此，本文将介绍丰田“四轮转向”专利的基本内容及其实现的功能。

如下图所示，“四轮转向”车辆的四个车轮均搭载独立的轮毂电机，使单个车轮最大转角可达90度，由轮毂电机驱动车轮前后移动。车辆控制器可以独立自由控制四个轮毂电机，继而实现四个车轮的前进方向和前进速度的独立自由控制。通过不同的控制组合模式，即前后左右车轮转角和转向组合模式，实现车辆的横向、斜向和原地旋转转向三种运动方式。下面介绍该专利实现各种运行方式的基本控制方法。

如下图所示，将车辆前后转轮分别往两个方向的内侧旋转45°，然后通过轮毂电机控制四个车轮的旋转方向和速度，即使一侧的车轮向前行驶，另一侧的转轮向后行驶，并且保持相同的运动速度，可以保证车辆围绕车辆中心L0做原地旋转运动，从而实现车辆原地旋转调头转向。车辆的原地旋转转向运动方式可类比于办公椅上的万向轮旋转运行方式。在狭窄的道路上调头时，这项功能十分实用。

对于横向转向功能很容易理解。如下图所示，当四个车轮均旋转90°时，可以实现车辆的左右横向移动。在狭窄空间进行侧方位倒车入库时，只要车位前后空间足够，就可以通过“四轮转向”将车辆横向平移至车位。配置该专利的车辆，无需司机运用各种倒车技巧即可简单省力的将车辆倒入车位。

如下图所示，当前后所有车轮朝一个方向旋转相同角度时，即同相位转向，可实现车辆斜向运动，这种运动方式可认为是纵向直线运行与横向运行的合成运动。在车辆高速行驶时，采用同相位转向时，可降低车身横摆角速度，有效抑制车身发生动态侧偏的倾向，改善操控稳定性。

由于“四轮转向”车辆与传统车辆的运动方式不同，该专利提出了运动信号提示功能。该功能包括一个传感器，当车轮进入45°或90°运动模式时，将采用“声学或光学”提示信号，让车辆附近的驾驶员和行人了解该车辆接下来的运行情况，以保障司机和行人的安全。

丰田“四轮转向”专利提供了更多的车辆运动及转向方式，在一些特殊路况和停车场景下，拥有更强的适用能力，对新手司机是极大的福音。尽管目前该专利处于申请阶段，但在汽车技术日新月异的情况下，未来像科幻**般的行径路线也并非不无可能。

什么是四轮转向

我们身边总是能见到很多汽车和叉车，他们之间有个很明显的区别就是前轮转向和后轮转向，为什么大多数汽车采用前轮转向而叉车采用后轮转向？很多人对这个问题很好奇。

人们常会用精准、轻便来评价一款车的转向系统，而且转向系统直接关乎车辆的行驶安全与操控性能。在固有的思维里，转向或许只是前轮的事情，但是能够提升转向性能和安全的利器——后轮转向。

大家可能以为叉车开起来和自家车一样的简单，其实不然。在驾驶叉车上，其技术性的要求远远比家用机动车辆更加需要驾驶员的专业性知识的铺垫和有一个细心的思维。工作场地较小，转向频繁，常需要原地转向。因此，叉车对转向要求比其他车辆更高，转向要求轻快灵活，转弯半径小，机动性能好。驾驶叉车，非常注重讲究驾驶技术的掌握了，维麦君提醒驾驶员们：叉车在运行过程是和机动车大大不同，最明显的特点就是拐弯时叉车是后轮转向的。

我们都知道叉车工作的车间仓库货场里货物多、空间狭小，能在这种环境中穿插自如才是最关键的，后轮转向的好处就是转向角度大，转向所需的地面面积小，再加上后轮偏小，那么转动半径就会变小，从而使转动变得十分灵活，而只有后轮转向才能做到这一点。

灵活的后轮，赋予叉车极佳的转向

想想一下如果像汽车一样的前置转向轮，你在像工厂货仓这样的环境下，两个货架中间转向掉头拐弯会是个什么场面？算是前面的两个叉子，后置的转向轮基本上可以让叉车以前轮为中间点，原地做圆规运动了，这样的灵活性，前置转向基本上是不可能的，这样小转弯半径带来的灵活性会显得异常重要，就可以像我们在侧方停车是倒进去的。

四轮转向指的是指汽车转向过程中，4个车轮可根据前轮或行车速度等信号同时相对车身偏转。四轮转向汽车的后轮可以与前轮同向偏转，可以反向偏转

当转动转向盘时，前轮转向器中的小齿轮由齿轮—齿条式转向器的齿条带动，将齿条的左右运动再变换为小齿轮的转动，经中央轴使后轮转向器的转向齿轮产生动作。

当转向盘转动量小时，后轮与前轮同向偏转；当转向盘转动量大时，后轮与前轮反向偏转。这样可以提高汽车高速时的操纵稳定性，并可以减小汽车的转弯半径。

四轮转向的优势

1、提高汽车在高速行驶或在侧向风力作用时的操作稳定性；

2、能在整个车速范围内提高车辆对转向输入的响应速度；

3、改善在低速下的操纵轻便性，以及减小汽车转弯半径，改善机动性。

四轮转向汽车在低速转弯时，前后车轮逆相位转向，可减小车辆的转弯半径；在高速转弯时，前后轮主要作同相位转向，能减少车辆质心侧偏角，降低车辆横摆率的稳态超调量等，进一步提高车辆操纵稳定性。

百度百科-四轮转向

百度百科-四轮转向系统